Fonte: http://www.forumpcs.com.br/viewtopic.php?t=193282
Postado: Eng.Elet.Vanderlei Felisberti

Introdução

Vamos imaginar a seguinte cena: você entra em uma loja de informática, doido pra fazer aquele upgrade de processador e o vendedor oferece diversas opções. Você, que é um bom cliente/consumidor, vai perguntar quais as principais características dos processadores: velocidade do clock, cache, fsb, instruções, relação custo/benefício, etc. Eis que o vendedor diz: esse modelo aqui é mais caro, mas vem pronto pra encarar o mundo dos 64 bits! Ora, qual a real vantagem disso? Será que 32 bits não são suficientes?

É claro que hoje em dia a grande maioria dos processadores já vem com instruções 64 bits, e os preços caíram bastante. Fazendo uma rápida pesquisa na Internet fica fácil perceber que os processadores sem essas instruções já estão saindo de linha. Até os mais básicos, Semprons e Celerons, vem com instruções AMD64 e IM64T, respectivamente.

Então, por que não tirar proveito disso? Será que existe alguma vantagem significativa em mudar de sistema operacional?

Esse é o objetivo deste artigo: analisar o cenário atual dos 64 bits, na teoria e na prática!

32bit versus 64bit

Para resumir a diferença entre 32 e 64bits, basta fazer uma conta simples:

32 bit = 2^32 = 4.294.967.296

64 bit = 2^64 = 18.446.744.073.709.551.616

O resultado representa o valor do número que os processadores conseguem manipular em uma única operação.

Na prática, isso quer dizer o seguinte: se algum aplicativo realizar alguma conta envolvendo um número maior que 4.294.967.296, nos processadores 32 bit seriam necessários duas etapas, ou mais, para concluir o cálculo. Já em 64 bits, a mesma conta serial feita em apenas uma etapa.

Mais algumas informações interessantes sobre o gerenciamento de memória das duas plataformas:

Fonte: http://www.brianmadden.com/content/content.asp?ID=143

Para o usuário comum, que utiliza um editor de texto e os aplicativos simples de escritório, 32 bits são suficientes para dar conta do trabalho. Dificilmente estas aplicações fazem cálculos complexos. Porém, para quem trabalha com 3D, CAD e qualquer outro software que realize operações matemáticas avançadas, terão mais benefícios em plataformas x86-64, já que a mesma é capaz de realizar operações com números bastante elevados. Até mesmo os jogos atuais terão um desempenho melhor, desde que os softwares e aplicativos estejam preparados para tirar proveito dos 64bits. Caso contrário, o desempenho será bem parecido nas duas plataformas. Já existem alguns jogos com código x64 nativos, entre eles: WWII Tank Commander, Bet On Soldier: Blood Sport, Shadow Ops: Red Mercury; E algumas empresas disponibilizam patchs para que os games rodem na plataforma x64 (ex: Colin McRae Rally 2005, Far Cry, etc.).

A Plataforma de Testes

No teste que será apresentado foi utilizada a versão x86-64 do Windows XP Professional SP2 (trial 180 dias, em inglês). E, para uma comparação, utilizei o Windows XP Professional x86-32 SP2.

Segundo o site da Microsoft, a configuração mínima do PC entre os dois sistemas é bem parecida, mudando apenas o processador (é claro) e a quantidade de RAM:

Windows XP Professional x86-64 Edition

Important: Windows XP Professional x86-64 Edition cannot be successfully installed on x86-32-32 (32-bit) systems or 64-bit Intel Itanium–based systems. 32-bit device drivers are not supported on Windows XP Professional x86-64 Edition.

• Computer with a supported processor: AMD Athlon 64, AMD Opteron, Intel Xeon with Intel EM64T support, Intel Pentium 4 with Intel EM64T support
• 256 megabytes (MB) of RAM or higher recommended
• 1.5 gigabytes (GB) of available hard-disk space (additional space may be required if installing over a network)
• CD-ROM or DVD drive
• Super VGA (800 x 600) or higher-resolution video adapter and monitor
• Keyboard, Microsoft Mouse, Microsoft IntelliMouse, or compatible pointing device

Windows XP Professional

• PC with 300 megahertz or higher processor clock speed recommended; 233 MHz minimum required (single or dual processor system);* Intel Pentium/Celeron family, or AMD K6/Athlon/Duron family, or compatible processor recommended
• 128 megabytes (MB) of RAM or higher recommended (64 MB minimum supported; may limit performance and some features)
• 1.5 gigabytes (GB) of available hard disk space*
• Super VGA (800 x 600) or higher-resolution video adapter and monitor
• CD-ROM or DVD drive
• Keyboard and Microsoft Mouse or compatible pointing device

Na versão x86-64, todos os aplicativos 32bits rodaram perfeitamente, graças à emulação de 32bit feita pelo sistema operacional, batizada de WOW64 (Windows-on-Windows 64-bit). Estes aplicativos aparecem no gerenciador de processos do Windows x64 com um *32 ao lado.

O consumo de memória RAM verificado entre os dois sitemas, após o logon inicial, foi de aproximadamente 200 MB no Windows XP x86-32 e de 260 MB na versão x86-64.

Drivers x64

A maioria dos fabricantes de hardware já disponibiliza drivers compatíveis com o Windows XP x86-64. Não tive dificuldades em encontrar drivers da placa de vídeo (nVidia, direto do site), modem ADSL (SpeedTouch 330, também direto do site), impressora (HP, estava escondido no site em inglês, mas achei graças a um Fórum sobre a plataforma x86-64) e placa de som (onboard da Asus, direto do site). Apenas um scanner e uma mesa digitalizadora (ambos da Genius) ficaram fora dos 64bits. O sistema operacional recusou-se a instalar os drivers 32 bits dos dispositivos. Mas isso é só uma questão de tempo...

Os Benchmarks

O computador utilizado tem a seguinte configuração:

• Pentium D 805 (2,66 GHz, L2 de 2x1 MB, FSB 533 MHz, com instruções MMX, SSE, SSE2, SSE3 e EM64T)
• Asus P5P800-SE
• 768 MB DDR333 (1x 512 MB + 256 MB)
• 1x HD Maxtor 80 GB 7200rpm
• 1x HD Maxtor 40 GB 7200 rpm
• GeForce4 MX4000 128 MB AGP @ Quadro4 580 XGL
• DVD-RW H12N
• Fonte MTEK 650W (450W reais)

Ainda foram realizados testes com o processador em overclock seguro, com vcore padrão, e temperatura aceitável com o cooler box da Intel (Pentium D 805 @ 3.4 GHz).

ScienceMark 2.0

Download

Ainda não existem muitos testes de desempenho para as plataformas x86-64, especificamente para testes de CPU.

Para o teste a seguir, foi utilizado o Science Mark 2.0, que é uma suíte de benchmark sintético e simula os vários processos e acessos à memória usando na computação científica teórica e de engenharia, nas suas versões x86-32 e x86-64.

Vamos aos números:

Science Mark 2.0 x86-32bit

Notamos que a diferença de desempenho entre as duas plataformas usando o Science Mark 2.0 x86-32 (32bit) é mínima.

Porém, quando comparamos com a versão x86-64 do benchmark, fica mais fácil de perceber (usei, como parâmetro de comparação, a versão x86-32 rodando no Windows XP x86-32 e a versão x86-64 dentro do Windows XP x86-64):

Science Mark 2.0 x86-64bit (apenas Windows XP x86-64)

O teste Cipher não é suportado na plataforma x64, segundo informações da ScienceMark.org

Comparação X86-32 vs X86-64

Podemos notar facilmente a diferença entre as duas plataformas neste benchmark. A realização dos cálculos necessários para realizar as operações foi nitidamente mais rápida na plataforma x64!

É claro que estamos analisando um benchmark pouco comum, voltado para verificar o desempenho do processador em aplicações específicas. Por realizar cálculos muito complexos, achei interessante começar a análise por ele.

Performance Test 6.0

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Rápido, fácil e objetivo. O Performance Test 6.0 é mais um dos benchmarks disponíveis para as duas plataformas, nas suas versões V6.0 (Build 1013) x86-32 e V6.0 (Build 1010) x86-64. Para este teste, realizei apenas os benchs de CPU.

*para todos os testes: quanto maior o valor, melhor!

A plataforma x86-64 ficou pra trás apenas nos benchs de ponto flutuante. Confesso que achei estranho o resultado, já que em outro teste (SisSoftware Sandra, Teste 4), este foi um dos benchs que mais deu diferença, com vantagem para a plataforma 64 bits.

PCMark 05

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Um dos testes mais conhecidos e usado como referência por muitas revistas e sites para comparação de CPUs. Disponível apenas para a plataforma x86-32, o PCMark 05 obteve um desempenho bastante semelhante nos dois sistemas operacionais:

* na plataforma x86-64bits, o desempenho foi superior em cerca de 1%.

SisSoftware Sandra 2007 XI

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Durante sua instalação do programa no Windows XP x86-64, o usuário pode escolher se quer instalar a versão 32 ou 64bits do software, contando com módulos 64bits nativos. Mesmo assim, o único teste que mostrou uma diferença significativa entre as duas plataformas foi o Processor Multi-Media. Nos outros testes, a diferença foi muito pequena. Os benchs foram realizados com o processador em overclock (3.4 GHz).

*para todos os testes: quanto maior o valor, melhor!

3D Studio MAX 9 (32 e 64bits)

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Conhecido software para criação de animações e objetos em 3D, o MAX 9 demonstrou maior velocidade em renderização na sua versão 64 bits. Como parâmetro, utilizei o arquivo Dragon_Character_Rig.max, apenas o primeiro frame renderizado na resolução de 1920x1080, nas duas plataformas. Testes realizados com o processador em overclock:

Esta é a imagem resultante da renderização, em escala reduzida.

Notamos um ganho de 25% no desempenho na plataforma x86-64 em relação a x86-32. Segundo o site Tom´s Hardware (http://www.tomshardware.com/ , CPU Charts), o tempo de renderização na plataforma 64 bits do Pentium D 805 @ 3.4 GHz, equivale ao desempenho de um Pentium D 960 (3.6 GHz) na plataforma 32 bits (com vantagem de 1 segundo para o D 960). Não é uma comparação muito justa, já que o Tom´s Hardware apresenta testes feitos com o MAX 8 e as configurações dos micros possuem mais memórias do que tenho aqui. Mas, pelo teste, ficou mais fácil perceber a vantagem da plataforma 64 bits quando se utiliza um software com códigos x64 nativos!

Conclusão

Ainda é cedo para se tomar uma decisão sobre qual plataforma adotar. A plataforma x64 me pareceu bastante estável, não travou em nenhum momento e demonstrou um desempenho considerável em determinados benchmarks. Os softwares para x86-64 ainda estão amadurecendo e os fabricantes estão de olho neste mercado. Quem não vai querer que seu software seja executado com mais rapidez? Em relação aos drivers (alguns ainda em versão beta), os mesmos devem ganhar força na plataforma 64bits com a chegada do Windows Vista.

Por enquanto, só é válido realizar a troca de plataforma se o usuário rodar programas específicos das áreas de engenharia, CAD, 3D, pesquisa científica, modelos meteorológicos, entre outros tantos que realizam operações matemáticas com números muito grandes. Só pra deixar claro: só existe vantagem caso os programas tenham códigos 64 bits nativos! Caso contrário (e pelo que verificamos através dos benchmarks), os softwares terão desempenho bastante semelhantes em ambas as plataformas.

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